Спосіб одержання бензину з низьким вмістом сірки та олефінів

Номер патенту: 88649

Опубліковано: 10.11.2009

Автори: Ксоінг Йі-Ганг, Джудзіс Арвідс, мол., Рок Керрі Л.

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спосіб одержання бензину з низьким вмістом сірки та олефінів з потоку крекінг-лігроїну, який містить олефіни та органічні сполуки сірки, за яким

a) розділяють потік крекінг-лігроїну за допомогою фракційної перегонки принаймні на три фракції: легку фракцію крекінг-лігроїну, середню фракцію крекінг-лігроїну та важку фракцію крекінг-лігроїну;

b) обробляють легку фракцію крекінг-лігроїну з перетворенням частини олефінів, які вона містить, на окиснені сполуки;

c) обробляють важку фракцію крекінг-лігроїну з вилученням частини органічних сполук сірки, які вона містить;

d) обробляють середню фракцію крекінг-лігроїну з вилученням органічних сполук сірки та

е) одержують бензин з низьким вмістом сірки та олефінів, використовуючи принаймні одну з обробленої легкої фракції крекінг-лігроїну, обробленої середньої фракції крекінг-лігроїну та обробленої важкої фракції крекінг-лігроїну.

2. Спосіб за п. 1, у якому потік крекінг-лігроїну додатково містить поліненасичені сполуки, частину яких перетворюють на моноолефіни шляхом гідрогенізації одночасно з розділенням за допомогою фракційної перегонки.

3. Спосіб за п. 1, у якому частину олефінів, які містить легка фракція крекінг-лігроїну, перетворюють на етери шляхом реакції зі спиртами.

4. Спосіб за п. 1, у якому частину олефінів, які містить легка фракція крекінг-лігроїну, перетворюють на спирти шляхом реакції з водою.

5. Спосіб за п. 1, у якому органічні сполуки сірки, які містить важка фракція крекінг-лігроїну, перетворюють на сірководень шляхом реакції з воднем.

6. Спосіб за п. 1, у якому органічні сполуки сірки, які містить важка фракція крекінг-лігроїну, вилучають шляхом хемосорбції.

7. Спосіб за п. 1, у якому оброблену легку фракцію крекінг-лігроїну, оброблену середню фракцію крекінг-лігроїну та оброблену важку фракцію крекінг-лігроїну комбінують з одержанням бензину з низьким вмістом сірки та олефінів.

8. Спосіб за п. 2, у якому органічні сполуки сірки включають меркаптани, а частина поліненасичених сполук включає діолефіни, причому частину діолефінів піддають реакції з частиною меркаптанів з утворенням сульфідів.

9. Спосіб за п. 1, у якому потік крекінг-лігроїну є крекінг-лігроїном з повним інтервалом кипіння.

10. Спосіб одержання бензину з низьким вмістом сірки та олефінів з крекінг-лігроїну з повним інтервалом кипіння, який містить моноолефіни, діолефіни, поліненасичені сполуки та органічні сполуки сірки, включаючи меркаптани, за яким:

a) подають водень та крекінг-лігроїн з повним інтервалом кипіння до першого перегінного колонного реактора, який містить шар каталізатора гідрогенізації;

b) паралельно у першому перегінному колонному реакторі:

(і) здійснюють реакцію водню з частиною діолефінів та поліненасичених сполук у присутності каталізатора гідрогенізації з селективною гідрогенізацією діолефінів та поліненасичених сполук до моноолефінів,

(іі) розділяють крекінг-лігроїн з повним інтервалом кипіння шляхом фракційної перегонки на три фракції: легку фракцію крекінг-лігроїну, середню фракцію крекінг-лігроїну та важку фракцію крекінг-лігроїну,

(ііі) вилучають легку фракцію крекінг-лігроїну з першого перегінного колонного реактора як перший верхній погон,

(iv)вилучають середню фракцію крекінг-лігроїну з першого перегінного колонного реактора як перший боковий погон та

(v) вилучають важку фракцію крекінг-лігроїну з першого перегінного колонного реактора як перші низи;

c) подають фракцію легкого крекінг-лігроїну та воду у другий перегінний колонний реактор, який містить шар каталізатора гідратації;

d) паралельно у другому перегінному колонному реакторі:

(і) здійснюють реакцію води з моноолефіном у присутності каталізатора гідратації з утворенням спиртів,

(іі) відділяють воду, яка не прореагувала, від моноолефінів, які не прореагували, та спиртів шляхом фракційної перегонки,

(ііі) вилучають воду, яка не прореагувала, з другого перегінного колонного реактора як другий верхній погон та

(iv) вилучають моноолефіни, які не прореагували, та спирти з другого перегінного колонного реактора як другі низи;

е) обробляють фракцію середнього крекінг-лігроїну з вилученням органічних сполук сірки;

f) подають водень та важку фракцію крекінг-лігроїну у однопрохідний, низхідний реактор з фіксованим шаром, який містить шар каталізатора гідродесульфурації;

g) здійснюють реакцію водню з органічними сполуками сірки, які містить важка фракція крекінг-лігроїну, з утворенням сірководню;

h) вилучають сірководень та водень, який не прореагував, з витоку однопрохідного, низхідного реактора з фіксованим шаром та

і) комбінують витік з однопрохідного, низхідного реактора з фіксованим шаром, другі низи та оброблену фракцію середнього крекінг-лігроїну з одержанням бензину.

11. Спосіб за п. 10, у якому водень та середню фракцію крекінг-лігроїну подають у однопрохідний, низхідний реактор з фіксованим шаром, який містить шар каталізатора гідродесульфурації, де водень та органічні сполуки сірки, які містить середня фракція крекінг-лігроїну, вступають у реакцію з утворенням сірководню.

12. Спосіб за п. 10, у якому середню фракцію крекінг-лігроїну подають у реактор для тіоетерифікації, в якому діолефіни та меркаптани, які містить середня фракція крекінг-лігроїну, вступають у реакцію з утворенням сульфідів.

13. Спосіб одержання бензину з низьким вмістом сірки та олефінів з крекінг-лігроїну з повним інтервалом кипіння, який містить моноолефіни, діолефіни, поліненасичені сполуки, меркаптани та органічні сполуки сірки, за яким:

а) подають водень та крекінг-лігроїн з повним інтервалом кипіння до першого перегінного колонного реактора, який містить шар каталізатора гідрогенізації;

b) паралельно у першому перегінному колонному реакторі:

(і) здійснюють реакцію водню з частиною діолефінів та поліненасичених сполук у присутності каталізатора гідрогенізації для селективної гідрогенізації діолефінів та поліненасичених сполук до моноолефінів,

(іі) розділяють крекінг-лігроїн з повним інтервалом кипіння шляхом фракційної перегонки на три фракції: легку фракцію крекінг-лігроїну, середню фракцію крекінг-лігроїну та важку фракцію крекінг-лігроїну,

(ііі) вилучають легку фракцію крекінг-лігроїну з першого перегінного колонного реактора як перший верхній погон,

(iv) вилучають середню фракцію крекінг-лігроїну з першого перегінного колонного реактора як перший боковий погон та

(v) вилучають важку фракцію крекінг-лігроїну з першого перегінного колонного реактора як перші низи;

c) подають фракцію легкого крекінг-лігроїну та С1-С4 спирту у другий перегінний колонний реактор, який містить шар каталізатора етерифікації;

d) паралельно у другому перегінному колонному реакторі:

(і) здійснюють реакцію спирту з моноолефіном у присутності каталізатора етерифікації з утворенням етерів,

(іі) відокремлюють спирт, що не прореагував, від моноолефінів, які не прореагували, та етерів шляхом фракційної перегонки;

(ііі) вилучають спирт, що не прореагував, з другого перегінного колонного реактора як другий верхній погон, та

(iv) вилучають моноолефіни, які не прореагували, та етери з другого перегінного колонного реактора як другі низи;

е) обробляють середню фракцію крекінг-лігроїну з вилученням органічних сполук сірки;

f) подають водень та важку фракцію крекінг-лігроїну у однопрохідний, низхідний реактор з фіксованим шаром, який містить шар каталізатора гідродесульфурації;

g) здійснюють реакцію водню та органічних сполук сірки, які містить важка фракція крекінг-лігроїну, з одержанням сірководню;

h) вилучають сірководень та водень, який не прореагував, з витоку однопрохідного, низхідного реактора з фіксованим шаром та

і) комбінують витік з однопрохідного, низхідного реактора з фіксованим шаром, другі низи та оброблену фракцію середнього крекінг-лігроїну з одержанням бензину з низьким вмістом сірки та олефінів.

14. Спосіб за п. 13, у якому середню фракцію крекінг-лігроїну подають у реактор для тіоетерифікації, в якому діолефіни та меркаптани, які містить середня фракція крекінг-лігроїну, взаємодіють з утворенням сульфідів.

15. Спосіб за п. 13, у якому спирт з другого верхнього погона повертають до другого перегінного колонного реактора як зрошення.

16. Спосіб за п. 13, у якому водень та середню фракцію крекінг-лігроїну подають у однопрохідний, низхідний реактор з фіксованим шаром, який містить шар каталізатора гідродесульфурації, де водень та органічні сполуки сірки, які містить середня фракція крекінг-лігроїну, вступають у реакцію з утворенням сірководню.

Текст

1. Спосіб одержання бензину з низьким вмістом сірки та олефінів з потоку крекінг-лігроїну, який містить олефіни та органічні сполуки сірки, за яким a) розділяють потік крекінг-лігроїну за допомогою фракційної перегонки принаймні на три фракції: легку фракцію крекінг-лігроїну, середню фракцію крекінг-лігроїну та важку фракцію крекінг-лігроїну; b) обробляють легку фракцію крекінг-лігроїну з перетворенням частини олефінів, які вона містить, на окиснені сполуки; c) обробляють важку фракцію крекінг-лігроїну з вилученням частини органічних сполук сірки, які вона містить; d) обробляють середню фракцію крекінг-лігроїну з вилученням органічних сполук сірки та е) одержують бензин з низьким вмістом сірки та олефінів, використовуючи принаймні одну з обробленої легкої фракції крекінг-лігроїну, обробленої середньої фракції крекінг-лігроїну та обробленої важкої фракції крекінг-лігроїну. 2. Спосіб за п. 1, у якому потік крекінг-лігроїну додатково містить поліненасичені сполуки, частину яких перетворюють на моноолефіни шляхом гідрогенізації одночасно з розділенням за допомогою фракційної перегонки. 3. Спосіб за п. 1, у якому частину олефінів, які містить легка фракція крекінг-лігроїну, перетворюють на етери шляхом реакції зі спиртами. 4. Спосіб за п. 1, у якому частину олефінів, які містить легка фракція крекінг-лігроїну, перетворюють на спирти шляхом реакції з водою. 2 (19) 1 3 88649 4 (іі) розділяють крекінг-лігроїн з повним інтервалом (v) вилучають важку фракцію крекінг-лігроїну з кипіння шляхом фракційної перегонки на три фрапершого перегінного колонного реактора як перші кції: легку фракцію крекінг-лігроїну, середню фракнизи; цію крекінг-лігроїну та важку фракцію крекінгc) подають фракцію легкого крекінг-лігроїну та волігроїну, ду у другий перегінний колонний реактор, який (ііі) вилучають легку фракцію крекінг-лігроїну з містить шар каталізатора гідратації; першого перегінного колонного реактора як перd) паралельно у другому перегінному колонному ший верхній погон, реакторі: (iv) вилучають середню фракцію крекінг-лігроїну з (і) здійснюють реакцію води з моноолефіном у першого перегінного колонного реактора як перприсутності каталізатора гідратації з утворенням ший боковий погон та спиртів, (v) вилучають важку фракцію крекінг-лігроїну з (іі) відділяють воду, яка не прореагувала, від мопершого перегінного колонного реактора як перші ноолефінів, які не прореагували, та спиртів шлянизи; хом фракційної перегонки, c) подають фракцію легкого крекінг-лігроїну та С1(ііі) вилучають воду, яка не прореагувала, з другоС4 спирту у другий перегінний колонний реактор, го перегінного колонного реактора як другий верхякий містить шар каталізатора етерифікації; ній погон та d) паралельно у другому перегінному колонному (iv) вилучають моноолефіни, які не прореагували, реакторі: та спирти з другого перегінного колонного реактора як другі низи; (і) здійснюють реакцію спирту з моноолефіном у е) обробляють фракцію середнього крекінгприсутності каталізатора етерифікації з утворенлігроїну з вилученням органічних сполук сірки; ням етерів, f) подають водень та важку фракцію крекінг(іі) відокремлюють спирт, що не прореагував, від лігроїну у однопрохідний, низхідний реактор з фікмоноолефінів, які не прореагували, та етерів шлясованим шаром, який містить шар каталізатора хом фракційної перегонки; гідродесульфурації; (ііі) вилучають спирт, що не прореагував, з другого перегінного колонного реактора як другий верхній g) здійснюють реакцію водню з органічними сполупогон, та ками сірки, які містить важка фракція крекінг(iv) вилучають моноолефіни, які не прореагували, лігроїну, з утворенням сірководню; та етери з другого перегінного колонного реактора h) вилучають сірководень та водень, який не прояк другі низи; реагував, з витоку однопрохідного, низхідного реае) обробляють середню фракцію крекінг-лігроїну з ктора з фіксованим шаром та вилученням органічних сполук сірки; і) комбінують витік з однопрохідного, низхідного f) подають водень та важку фракцію крекінгреактора з фіксованим шаром, другі низи та обролігроїну у однопрохідний, низхідний реактор з фікблену фракцію середнього крекінг-лігроїну з одерсованим шаром, який містить шар каталізатора жанням бензину. гідродесульфурації; 11. Спосіб за п. 10, у якому водень та середню фракцію крекінг-лігроїну подають у однопрохідний, g) здійснюють реакцію водню та органічних сполук низхідний реактор з фіксованим шаром, який міссірки, які містить важка фракція крекінг-лігроїну, з тить шар каталізатора гідродесульфурації, де воодержанням сірководню; день та органічні сполуки сірки, які містить середh) вилучають сірководень та водень, який не проня фракція крекінг-лігроїну, вступають у реакцію з реагував, з витоку однопрохідного, низхідного реаутворенням сірководню. ктора з фіксованим шаром та 12. Спосіб за п. 10, у якому середню фракцію креі) комбінують витік з однопрохідного, низхідного реактора з фіксованим шаром, другі низи та оброкінг-лігроїну подають у реактор для тіоетерифікаблену фракцію середнього крекінг-лігроїну з одерції, в якому діолефіни та меркаптани, які містить жанням бензину з низьким вмістом сірки та олефісередня фракція крекінг-лігроїну, вступають у реанів. кцію з утворенням сульфідів. 14. Спосіб за п. 13, у якому середню фракцію кре13. Спосіб одержання бензину з низьким вмістом кінг-лігроїну подають у реактор для тіоетерифікасірки та олефінів з крекінг-лігроїну з повним інтерції, в якому діолефіни та меркаптани, які містить валом кипіння, який містить моноолефіни, діолесередня фракція крекінг-лігроїну, взаємодіють з фіни, поліненасичені сполуки, меркаптани та органічні сполуки сірки, за яким: утворенням сульфідів. а) подають водень та крекінг-лігроїн з повним ін15. Спосіб за п. 13, у якому спирт з другого верхтервалом кипіння до першого перегінного колоннонього погона повертають до другого перегінного го реактора, який містить шар каталізатора гідроколонного реактора як зрошення. генізації; 16. Спосіб за п. 13, у якому водень та середню b) паралельно у першому перегінному колонному фракцію крекінг-лігроїну подають у однопрохідний, реакторі: низхідний реактор з фіксованим шаром, який міс(і) здійснюють реакцію водню з частиною діолефітить шар каталізатора гідродесульфурації, де водень та органічні сполуки сірки, які містить середнів та поліненасичених сполук у присутності катаня фракція крекінг-лігроїну, вступають у реакцію з лізатора гідрогенізації для селективної гідрогенізації діолефінів та поліненасичених сполук до утворенням сірководню. моноолефінів, 5 Даний винахід стосується комплексного способу одержання бензину з низьким вмістом сірки та олефінів з крекінг-лігроїну, наприклад, потоку крекінг-лігроїну з повним інтервалом кипіння. Більш детально, потік розділяють принаймні на два потоки для необхідної окремої обробки. Зокрема, окремі потоки гідрогенізують, приводять у реакцію для утворення оксигенатів і десульфурують. Потоки дистилятів нафтопродуктів містять різні органічні хімічні компоненти. Зазвичай потоки характеризують за їх інтервалами кипіння, що обумовлюють склад. Обробка потоків також впливає на склад. Наприклад, продукти каталітичного крекінгу або термічного крекінгу містять високу концентрацію олефінових матеріалів, а також насичені (алкани) матеріали та поліненасичені сполуки (наприклад, діолефіни). Крім того, ці компоненти можуть бути будь-якими з різних ізомерів сполук. Склад необробленого лігроїну в тому вигляді, як він надходить з нафтоперегінного куба, або лігроїну фракції прямої перегонки, головним чином, визначається джерелом сирої нафти. Лігроїни з парафінових джерел сирої нафти мають більше насичених лінійних або циклічних сполук. Як правило, основна маса з "безсіркової" («sweet») (з низьким вмістом сірки) сирої нафти та лігроїнів є парафіновими. Нафтенова сира нафта містить більше ненасичених і циклічних та поліциклічних сполук. Сира нафта з більшим вмістом сірки зазвичай є нафтеновою. Обробка різних лігроїнів прямої перегонки може дещо відрізнятися в залежності від складу, обумовленого джерелом сирої нафти. Реформінг-лігроїн або продукт реформингу зазвичай не вимагає додаткової обробки за винятком, можливо, дистиляції або екстракції розчинником для вилучення цінного ароматичного продукту. Реформінг-лігроїни по суті не мають сіркових забруднювачів завдяки ретельній попередній обробці до процесу реформінгу та самому реформінгу. Крекінг-лігроїн у тому вигляді, як він надходить з каталітичної крекінг-установки, має відносно високе октанове число внаслідок вмісту в ньому олефінових та ароматичних сполук. Зазвичай ця фракція може становити до половини бензину в суміші для очищення разом зі значною часткою октану, а у деяких випадках вона може становити навіть до 90% бензину в суміші для очищення. На сьогодні, сировина з температурним інтервалом кипіння каталітичного крекінг-лігроїнового бензину становить значну частину (≈1/3) обсягу бензинових продуктів у Сполучених Штатах і має найбільшу частку сірки. Сіркові домішки можуть вимагати видалення, зазвичай шляхом гідроочищення, для відповідності технічним вимогам до продукту або для забезпечення відповідності екологічним нормам. У даний час з екологічних міркувань вимагається видалення олефінів. Причому, максимальний допустимий вміст сірки та олефінів понижується. Найбільш поширений спосіб видалення сполук сірки полягає у гідродесульфуванні (HDS), при 88649 6 якому нафтовий дистилят пропускають над каталізатором з твердих частинок, що включає метал гідрогенування нанесений на основу з оксиду алюмінію. Додатково вводять велику кількість водню. Представлені нижче рівняння пояснюють реакції в типовій установці для HDS: (1) RSH + Н2 → RH + H2S (2) RCl + Н2 → RH + НСl (3) RN + 2H2 →RH + NH3 (4) ROOH + 2Н2 → RH +2Н2О Типові робочі умови для реакцій HDS є такими: Температура, °F 600 - 780 Тиск, psig 600 - 3000 Швидкість рециркуляції Н2, SCF/bbl 1500 3000 Свіжий Н2, який нагнітають, SCF/bbl 700 - 1000 Реакцію сіркоорганічних сполук у потоці нафтопереробки з воднем над каталізатором з утворенням H2S зазвичай називають гідро десульфуванням. Гідроочищення є більш широким терміном, що включає насичення олефінів та ароматичних сполук і реакцію органічних сполук азоту з утворенням аміаку. Однак гідродесульфування є частиною гідроочищення та іноді ототожнюється з цим терміном. Після завершення гідроочищення продукт може бути підданий фракціонуванню або просто випарений для вивільнення сірководню і збору у такий спосіб десульфованого лігроїну. Умови гідроочищення лігроїнової фракції для видалення сірки також будуть призводити до насичення деяких з олефінових сполук у фракції. Однак така побічна гідрогенізація олефінів зазвичай є недостатньою для відповідності вимогам CARB (http://www.multitran.ru/c/m.exe?a=sa&t=2620382_1_ 2&sc=432California Air Resource Board). Оскільки олефіни у крекінг-лігроїні здебільшого знаходяться у низькокиплячій фракції цих лігроїнів, а сірковмісні домішки схильні до концентрування у висококиплячій фракції, найпоширенішим способом обробки є попереднє фракціонування перед гідроочищенням. Попереднє фракціонування забезпечує утворення легкокиплячого лігроїну, що має точку кипіння у діапазоні від C5 до приблизно 250°F (від С4 до приблизно 250°F, якщо С4 присутні у потоці лігроїну) та важкокиплячий лігроїн, який має точку кипіння у діапазоні приблизно 250-475°F. Легко- або низькокиплячими сполуками сірки переважно є меркаптани, тоді, як важко- або висококиплячими сполуками - тіофени та інші гетероциклічні сполуки. Розділення лише шляхом фракціонування не призводить до видалення меркаптанів. Однак раніше меркаптани часто перетворювали на сульфіди за допомогою процесів окиснення, включаючи промивання їдким лугом. Комбінування окислювального перетворення меркаптанів з наступним фракціонуванням та гідроочищенням більш важкої фракції описано у патенті США № 5,320,742. Легша фракція може бути піддана додатковому розділенню для перетворення C5 олефінів 7 88649 8 (аміленів), які застосовують для одержання цінних підданий селективній гідрогенізації поліненасичеетерів. них сполук одночасно з першим фракціонуванням Останнім часом нові технології дозволяють або розділенням. здійснювати одночасну обробку та фракціонуванФіг.1 являє собою загальну блок-схему одного ня нафтопродуктів, включаючи лігроїн, зокрема, втілення винаходу в цілому; рідкий каталітичний крекінг-лігроїн (FCC лігроїн). Фіг.2 являє собою загальну блок-схему іншого Див., наприклад, патенти США №№ 5,510,568; втілення винаходу; 5,597,476; 5,779,883; 5,807,477 та 6,083,378, що Фіг.3 являє собою загальну блок-схему іншого знаходяться у співвласності. втілення винаходу. FCC лігроїн з повним інтервалом кипіння підДаний винахід пояснюється з посиланням на давали гідроочищенню у розщеплювачі, що містив супровідні Фіг., які є блок-схемами процесу. Як каталізатор тіоетерифікації у верхній частині. Мерпоказано на Фіг.1 крекінг-лігроїн з повним інтервакаптани у легкій фракції реагують з діолефінами, лом кипіння (FRCN), який в цілому вважають таякі в ній містяться, (тіоетерифікація) з утворенням ким, що має інтервал кипіння від приблизно C5більш висококиплячих сульфідів, які видаляють як 475°F (хоча може бути вибрана й нижня темперанизи разом з важким (більш висококиплячим) FCC тура кипіння), подають на перший процес розділігроїном. Подібним чином легку фракцію оброблення, наприклад, колону для фракційної перегонляють для насичення дієнів. Низи зазвичай піддаки, де він розділяється принаймні на дві фракції ють подальшому гідродесульфуванню. легкий крекінг-лігроїн (LCN), який кипить у діапаПеревага даного винаходу полягає в тому, що зоні від приблизно C5-250°F, та важкий крекінгсірка може бути видалена з легкоолефінової часлігроїн (HCN), який кипить у діапазоні приблизно тини потоку до важчої частини потоку, і олефіни 250-475°F (або при вибраній температурі кипіння). можуть бути перетворені на цінні антидетонатори. У разі необхідності перегінна колона може містити Практично вся сірка у важчій частині перетворюкаталізатор селективної гідрогенізації, і в нижню ється на H2S за допомогою гідродесульфування і з частину колони може подаватися водень у протислегкістю відганяється від вуглеводнів. труминному режимі. У перегінній колоні поліненаСтисло кажучи, у представленому об'єднаносичені сполуки, такі, як дієни та ацетилени, селекму процесі крекінг-лігроїн спочатку розділяють тивно гідрогенізують до моноолефінів. принаймні на два потоки - легкий крекінг-лігроїн та У деяких втіленнях, як показано на Фіг.2 і 3, важкий крекінг-лігроїн. FRCN розділяють на три фракції, включаючи: LCN, Легкий крекінг-лігроїн подають у перший реакщо кипить у інтервалі від приблизно C5 до приблитор, у якому ізоолефіни вступають в реакцію зі зно 250°F, середній крекінг-лігроїн (MCN), що киспиртами або водою з утворенням окисненої спопить у інтервалі від приблизно 225°F до приблизно луки, таким чином, знижуючи вміст олефіну. Важ300°F, і HCN, що кипить у інтервалі від приблизно кий або середній крекінг-лігроїн подають в окре250°F до приблизно 475°F. мий реактор, у якому органічні сполуки сірки LCN подають у реактор, де частину олефінів видаляють, в оптимальному варіанті - шляхом піддають реакції або з водою для утворення спирхемосорбції або перетворення на H2S, який видату, або зі спиртом для утворення етеру, таким чиляють, таким чином, знижуючи вміст сірки. В оптином, знижуючи вміст олефіну в LCN. Найбільш мальному варіанті втілення крекінг-лігроїн з попоказовим є те, що ізоолефіни реагують першими, вним інтервалом кипіння паралельно розділяють а нормальні олефіни реагують повільніше. В опшляхом фракційної перегонки у перегінному котимальному варіанті втілення реактор є перегінлонному реакторі, в якому діолефіни та поліненаним колонним реактором, який містить шар каталісичені сполуки селективно гідрогенізують до мозатора - кислої катіонообмінної смоли, який ноолефінів одночасно з фракціонуванням. В каталізує будь-яку з реакцій одночасно з перегоноптимальному варіанті реакції етерифікакою. ції/гідратації та десульфуризації також здійснюють Певний час практикувалася реакція спирту та у перегінних колонних реакторах. олефіну з одночасним відокремленням реагентів Даний винахід включає видалення сірки з повід продуктів реакції шляхом фракційної перегонтоку крекінг-лігроїну з повним інтервалом кипіння ки. Процес по-різному описано у патентах США для дотримання більш високих стандартів щодо №№ 4,232,177; 4,307,254; 4,336,407; 4,504,687; видалення сірки шляхом розділення легкої части4,987,807; та 5,118,873. Так само відомим є одерни потоку та обробки різних компонентів у найжання спиртів, таких, як третинний бутиловий більш ефективний спосіб. Легку фракцію піддають спирт, з одночасною реакцією та перегонкою. Див., обробці для введення в реакцію частини олефінів, наприклад, патент США № 4,982,022. які в ній містяться, з утворенням окиснених сполук. Спирт або воду та ізоолефін подають у переОкислені сполуки можуть бути етерами або спиргінний колонний реактор, який має зону реакції тами. Таким чином, втрата октану через видаленперегонки, яка містить відповідний каталізатор, ня олефінів, які складають частину високооктанотакий, як кисла катіонообмінна смола, у формі вих компонентів, є більшою, ніж при перетворенні каталітичної перегінної структури, також має зону олефінів на високооктанові окислені сполуки. перегонки, яка містить інертну перегінну структуру. Важчу фракцію піддають гідродесульфурації У разі етерифікації іС4= та/або іС5= олефін та наддля видалення сірки до прийнятних рівнів. В альлишок метанолу першими подають у реактор з тернативному варіанті у важчій фракції сірка може нерухомим шаром, у якому більшу частину олефібути видалена відомими способами хемосорбції. У ну піддають реакції для утворення відповідного разі потреби весь потік крекінг-лігроїну може бути етеру, метил-трет-бутилового етеру (МТВЕ) або 9 88649 10 трет-аміл-метилового етеру (TAME). Реактор з ціального тиску водню (і, таким чином, нижчого нерухомим шаром функціонує при певному тиску, загального тиску). Як при будь-якій перегонці, у таким чином, щоб реакційна суміш перебувала у межах перегінного колонного реактора існує градіточці кипіння, що дозволяє відводити екзотермічну єнт температури. Температура у нижньому кінці теплоту реакції шляхом випарювання суміші. Реаколони містить більш висококиплячий матеріал і, ктор з нерухомим шаром та спосіб повніше описутаким чином, ця температура є вищою, ніж у верхються у патенті США № 4,950,803, включеному ньому кінці колони. Більш низькокипляча фракція, авторами шляхом посилання. яка містить сполуки сірки, які легше піддаються Витік з реактора з нерухомим шаром після видаленню, піддається дії нижчих температур у цього подають у перегінний колонний реактор, у верхній частині колони, що забезпечує більшу виякому решта іС4= або іС5= зазвичай перетворюютьбірковість, тобто, менший гідрокрекінг або насися на етер або спирт, і метанол або воду відокречення потрібних олефінових сполук. Більш високомлюють від етеру або спирту, що відводиться як кипляча частина піддається дії вищих температур низи. Потік С4 або C5 олефіну зазвичай містить у нижньому кінці перегінного колонного реактора лише приблизно від 10 до 60 відсотків олефіну, а для розбивання сірковмісних циклічних сполук та решту складають інертні компоненти, які видалягідрогенізації сірки. ють з перегінного колонного реактора у верхніх Вважається, що реакція у перегінній колоні погонах. має перевагу, по-перше, завдяки тому, що реакція У деяких випадках перегінний колонний реаквідбувається одночасно з перегонкою, первісні тор може функціонувати таким чином, що повна продукти реакції та інші компоненти потоку видареакція ізоолефіну з певних причин не досягаєтьляються з реакційної зони якомога швидше, що ся, а отже, у верхніх погонах, може залишатися знижує ймовірність побічних реакцій. По-друге, значна кількість ізоолефіну, тобто, від 1 до 15мас. оскільки всі компоненти є киплячими, температура %, разом з непрореагованим метанолом. реакції контролюється точкою кипіння суміші при Як показано на Фіг.1, HCN подають у гідродетиску в системі. Теплота реакції легко зумовлює сульфураційний реактор, де органічні сполуки сірзакипання, але не підвищення температури при ки піддають реакції з воднем для утворення сіркоданому тиску. В результаті значною мірою досягаводню, який може бути видалений і перетворений ється контроль над швидкістю реакції та розподіна елементну сірку відомими засобами. В оптималом продуктів шляхом регулювання тиску в систельному варіанті втілення реактор є другим перемі. Ще одна перевага, яка є сприятливою для гінним колонним реактором, який містить каталізареакції завдяки реакціям у перегінній колоні, полятор гідродесульфурації, і реакцію здійснюють гає в ефекті промивання, який забезпечує для каодночасно з перегонкою. У випадку, якщо FRCN талізатора внутрішня дефлегмація, таким чином, розділяють на три фракції, як показано, напризнижуючи утворення полімерів та закоксовування. клад, на Фіг.3, середній крекінг-лігроїн (MCN) таІ нарешті, водень, який піднімається вгору, діє як кож може бути підданий гідроочищенню для видазасіб відгону, сприяючи видаленню H2S, який лення сірки відомим способом. утворюється в зоні реакції перегонки. Умови, прийнятні для гідродесульфурації лігМеркаптани також можуть видалятися шляхом роїну у перегінному колонному реакторі, дуже відїх реакції з діолефінами для утворення більш вирізняються від умов у стандартному реакторі зі сококиплячих сульфідів ("тіоетерифікації"). Більш зрошуваним шаром, зокрема, умови, які стосуютьвисококиплячі сульфіди відокремлюють від легших ся загального тиску та парціального тиску водню. вуглеводневих компонентів потоку шляхом фракТиповими умовами у реакційній зоні перегонки ціонування. Діолефіни, не перетворені на сульфіперегінного колонного реактора для гідродесульди, селективно гідрогенізують до моноолефінів. фурації лігроїну є такими: Деякі С5 олефіни, наприклад, пентен-1 та Зметилбутен-1, ізомеризують під час процесу до Температура 450-700 °F більш прийнятних ізомерів. Загальний тиск 75-300 psig До каталізаторів, які застосовують у реакції Парціальний тиск Н2 15-75 psi меркаптану-діолефіну, належать метали групи VIII. LHSV лігроїну приблизно 1-5 Як правило, метали осаджуються як оксиди на Подача Н2 10-1000 SCFB глиноземну основу. Основа зазвичай являє собою В результаті роботи перегінного колонного реекструдати або сфери малого діаметра. Каталізаактора у зоні реакції перегонки утворюється рідка тор у цьому разі може бути передбачений у формі та парова фази. Частина пари є воднем, а інша каталітичної перегінної структури. Каталітична частина є пароподібним вуглеводнем з нафтової перегінна структура повинна бути здатною функціфракції. Фактичне відокремлення є лише другоряонувати як каталізатор і як середовище масообмідним питанням. ну, як описано у патенті США № 5,510,568. КаталіБез обмеження обсягу винаходу пропонується, затор повинен відповідним чином утримуватися з щоб механізм створенні ефективності процесу інтервалами у колоні для виконання функції катаполягав у конденсації частини парів у реакційній літичної перегінної структури. Каталітичні перегінні системі, що перекриває достатній водень у конструктури, які застосовуються з цією метою, опиденсованій рідині для досягнення необхідного тіссано у патентах США №№ 4,731,229 та 5,073,236. ного контакту між воднем та сірчаними сполуками Прийнятними каталізаторами для реакції є у присутності каталізатора для забезпечення в результаті їхньої гідрогенізації. 0,34мас. % Pd на Аl2O3 (глиноземних) сферах 7×14 Результатом процесу у перегінному колонному меш під назвою G-68C та 0,4мас. % Pd на глинореакторі є можливість застосування нижчого парземних сферах 7× 11 88649 12 14 меш під назвою G-68C-1 від Sud Chemie. абзаці, є включеним шляхом посилання. АбсорбеТипові фізичні та хімічні властивості каталізаторів, нти застосовують у нерухомих шарах, зазвичай які пропонуються виробниками, є такими: послідовно, таким чином, щоб один міг відновлюватися під час застосування іншого. Таблиця 1 Вжитий авторами термін "лігроїн з повним інтервалом кипіння" може визначати фракцію з інНазва G-68C G-68C-1 тервалом кипіння C5-475°F, але цей показник може Форма Сфера Сфера змінюватися, залежно від функціонування конкреНомінальний тної установки для флюїдизованого каталітичного 7×14 меш 7×14 меш розмір крекінгу для вмісту деяких С4 з потрібною темпеМас. % Pd 0,3 (0,27-0,33) 0,4 (0,37-0,43) ратурою википання. Наприклад, у Китаї для дизеВисокоочищений Високоочищений льних фракцій допускаються більш важкі крайні Основа глинозем глинозем фракції, і температура википання лігроїну становить приблизно 350°F (180°C). Каталізатор також може каталізувати вибіркоПриклад 1 ву гідрогенізацію поліненасичених сполук, які місКрекінг-лігроїн з повним інтервалом кипіння тяться в легкому крекінг-лігроїні, та - меншою міобробили, використовуючи процес зображений на рою - ізомеризацію деяких моноолефінів. Взагалі, Фіг. 2. щодо відносної абсорбції перевагу віддають у та350 КТА (кілотонн на рік) крекінг-лігроїну з покому порядку: вним інтервалом кипіння, що містить 875 ppm за (1) Сполуки сірки масою сірки і 48,3% за об'ємом олефінів піддали (2) Діолефіни гідрогенуванню і розділили на 3 фракції, які вклю(3) Моноолефіни чають: LCN, MCN та HCN. Виділили MCN зі швидРеакція меркаптанів з діолефінами описується кістю 100 КТА, що містить 1016 ppm за масою сіррівнянням: ки і 41,3% за масою олефінів. Олефіни, що присутні в LCN ввели в реакцію метанолом, який постачали зі швидкістю 13 КТА з утворенням ефірів, та етерифіковану фракцію LCN виділили зі швидкістю 171 КТА, що містить 83 ppm за масою сірки і 37% за масою олефінів. HCN піддали гідродесульфурації і виділили зі швидкістю 91 КТА, та де R, R1 та R2 незалежно є вибраними з-поміж вмістом 131 ppm за масою сірки і 17,2% за масою водню та гідрокарбільних груп, які містять від 1 до олефінів. Потім, етерифікований LCN та десуль20 атомів вуглецю. фурований HCN об'єднали з утворенням бензину з Її можна порівняти з реакцією HDS, в якій виоб'єднаною швидкістю 262 KTA, та вмістом 100 трачається водень. Для видалення меркаптанів ppm за масою сірки і 30% за масою олефінів та при тіоетерифікації витрачається лише водень, 2% за масою кисню. який є необхідним для підтримання каталізатора у Приклад 2 відновленому стані (який є таким самим для ізоКрекінг-лігроїн з повним інтервалом кипіння меризації). Якщо паралельно відбувається гідрообробили, використовуючи процес зображений на генізація дієнів, то водень витрачається в цій реаФіг.2. кції. 350 КТА (кілотонн на рік) крекінг-лігроїну з поВ оптимальному варіанті реакцію тіоетерифівним інтервалом кипіння, що містить 875 ppm за кації застосовують у первинному розщеплювачі, масою сірки і 48,3% за об'ємом олефінів піддали де каталізатор паралельно селективно гідрогенігідрогенуванню і розділили на 3 фракції, які вклюзує залишок діолефінів. В альтернативному варіачають: LCN, MCN та HCN. Олефіни, що присутні в нті реакцію тіоетерифікації застосовують у mid cut LCN ввели в реакцію метанолом, який постачали замість гідродесульфурації. зі швидкістю 21 КТА з утворенням ефірів, та етеВ іншому альтернативному варіанті сірку вирифіковану фракцію LCN виділили зі швидкістю даляють шляхом хемосорбції на відомих абсорбе179 КТА, з вмістом 79 ppm за масою сірки і 31,5% нтах сірки, таких, як оксид кобальту на пористому за масою олефінів. MCN піддали гідроочищенню глиноземі, як описано у патенті США № 4,179,361, для видалення сірки і виділили зі швидкістю 100 відновлений нікель, як описано у патенті США № КТА, та вмістом 98 ppm за масою сірки і 22,7% за 4,634,515, або металева мідь, оксид міді або хромасою олефінів. HCN піддали гідродесульфурації і міт міді на неорганічному пористому носії, як опивиділили зі швидкістю 91 КТА, та вмістом 140 ppm сано у патенті США № 4,204,947. Також у патенті за масою сірки і 16,2% за масою олефінів. Потім, США № 4,188,285 описано застосування синтетиетерифікований LCN та десульфурований MCN і чного цеоліту для адсорбції тіофенів. Крім того, у HCN об'єднали з утворенням бензину з об'єднапатенті США № 5,807,475 вказано на застосування ною швидкістю 370 КТА, та вмістом 100 ppm за форм цеолітів X та Y з сорбованими нікелем та масою сірки і 25,2% за масою олефінів та 2,8% за молібденом для видалення тіофенів та меркаптамасою кисню. ну з бензину. Кожен з патентів, згаданих у цьому 13 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 88649 Підписне 14 Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Process for the production of low sulfur, low olefin gasoline

Автори англійською

Rock Kerry L., XIONG YI-GANG, DZHUDZIS ARVIDS, young.

Назва патенту російською

Способ получения бензина с низким содержанием серы и олефинов

Автори російською

Рок Керри Л., Ксоинг Йи-Ганг, Джудзис Арвидс, мол.

МПК / Мітки

МПК: C10G 67/00, C10G 31/00

Мітки: сірки, одержання, вмістом, низьким, спосіб, олефінів, бензину

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/7-88649-sposib-oderzhannya-benzinu-z-nizkim-vmistom-sirki-ta-olefiniv.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб одержання бензину з низьким вмістом сірки та олефінів</a>

Подібні патенти